package com.qqq.chatservice.service;

import org.springframework.stereotype.Service;

@Service
public class SnowflakeIdService {
    /**
     * 数据中心ID(0~31)
     */
    private long datacenterId;
    /**
     * ⼯作机器ID(0~31)
     */
    private long instanceId;
/**
 * Twitter_Snowflake<br>
 * SnowFlake的结构如下(每部分⽤-分开):<br>
 * 0 - 0000000000 0000000000 0000000000 0000000000 0 - 00000 - 00000 -
 000000000000 <br>
 * 1位标识，由于long基本类型在Java中是带符号的，最⾼位是符号位，正数是0，负数是1，
 所以id⼀般是正数，最⾼位是0<br>
 * 41位时间截(毫秒级)，注意，41位时间截不是存储当前时间的时间截，⽽是存储时间截的差
 值（当前时间截 - 开始时间截)
 * 得到的值），这⾥的的开始时间截，⼀般是我们的id⽣成器开始使⽤的时间，由我们程序来
 指定的（如下下⾯程序IdWorker类的startTime属性）。41位的时间截，可以使⽤69年，年T =
 (1L << 41) / (1000L * 60 * 60 * 24 * 365) = 69<br>
 * 10位的数据机器位，可以部署在1024个节点，包括5位datacenterId和5位
 instanceId<br>
 * 12位序列，毫秒内的计数，12位的计数顺序号⽀持每个节点每毫秒(同⼀机器，同⼀时间截)
 产⽣4096个ID序号<br>
 * 加起来刚好64位，为⼀个Long型。<br>
 * SnowFlake的优点是，整体上按照时间⾃增排序，并且整个分布式系统内不会产⽣ID碰撞
 (由数据中心ID和机器ID作区分)，并且效率较⾼，经测试，SnowFlake每秒能够产⽣26万ID左右。
 */
    /**
     * 开始时间截 2020-06-26 10:40:04
     */
    private final long twepoch = 1593139205000L;
    /**
     * 机器id所占的位数
     */
    private final long workerIdBits = 5L;
    /**
     * 数据标识id所占的位数
     */
    private final long datacenterIdBits = 5L;
    /**
     * ⽀持的最⼤机器id，结果是31 (这个移位算法可以很快的计算出⼏位⼆进制数所能表⽰的
     * 最⼤⼗进制数)
     */
    private final long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
    /**
     * ⽀持的最⼤数据标识id，结果是31
     */
    private final long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    /**
     * 序列在id中占的位数
     */
    private final long sequenceBits = 12L;
    /**
     * 机器ID向左移12位
     */
    private final long workerIdShift = sequenceBits;
    /**
     * 数据标识id向左移17位(12+5)
     */
    private final long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    /**
     * 时间截向左移22位(5+5+12)
     */
    private final long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits +
            datacenterIdBits;
    /**
     * ⽣成序列的掩码，这⾥为4095 (0b111111111111=0xfff=4095)
     */
    private final long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
    /**
     * 毫秒内序列(0~4095)
     */
    private long sequence = 0L;
    /**
     * 上次⽣成ID的时间截
     */
    private long lastTimestamp = -1L;

    /**
     * 构造函数
     */
    public SnowflakeIdService() {
        if (instanceId > maxWorkerId || instanceId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't " +
                    "be greater than % d or less than 0", maxWorkerId));
        }
        if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id " +
                    "can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
        }
    }

    /**
     * 获得下⼀个ID (该⽅法是线程安全的)
     *
     * @return SnowflakeId
     */
    public synchronized long nextId() {
        long timestamp = timeGen();
        //如果当前时间⼩于上⼀次ID⽣成的时间戳，说明系统时钟回退过这个时候应当抛出异常
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException(
                    String.format("Clock moved backwards.Refusing to generate id " +
                            "for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
        }
        //如果是同⼀时间⽣成的，则进⾏毫秒内序列
        if (lastTimestamp == timestamp) {
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            //毫秒内序列溢出
            if (sequence == 0) {//阻塞到下⼀个毫秒,获得新的时间戳
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        }
        //时间戳改变，毫秒内序列重置
        else {
            sequence = 0L;
        }
        //上次⽣成ID的时间截
        lastTimestamp = timestamp;
        //移位并通过或运算拼到⼀起组成64位的ID
        long id = ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift) //
                | (datacenterId << datacenterIdShift) //
                | (instanceId << workerIdShift) //
                | sequence;
        return id;
    }

    /**
     * 阻塞到下⼀个毫秒，直到获得新的时间戳
     *
     * @param lastTimestamp 上次⽣成ID的时间截
     * @return 当前时间戳
     */
    protected long tilNextMillis(long lastTimestamp) {
        long timestamp = timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    /**
     * 返回以毫秒为单位的当前时间
     *
     * @return 当前时间(毫秒)
     */
    protected long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }
}
